李珍
[摘 要]概念的教學(xué)貫穿于數(shù)學(xué)教學(xué)過程的始終,充分經(jīng)歷概念形成過程,突出概念本質(zhì),豐富概念外延是當(dāng)前新課程下概念教學(xué)的根本要求,這樣的概念教學(xué)才是扎實有效的。本文結(jié)合案例,反思當(dāng)前概念教學(xué)的現(xiàn)狀,結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗,從“創(chuàng)設(shè)情境,感知概念”、“自主探索,生成概念”、“步步為營,理解概念”、“螺旋上升,內(nèi)化概念”、“返璞歸真,升華概念”五個方面具體闡述了一個普通教師在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中如何實施有效性的策略研究,并期以拋磚引玉,喚起更多的教師能聚焦概念教學(xué),探索概念教學(xué)的基本規(guī)律。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)概念;有效性;策略研究
一、問題的提出
數(shù)學(xué)概念教學(xué)是“雙基”教學(xué)的核心,是數(shù)學(xué)教學(xué)的重要組成部分。有些教師往往用例題教學(xué)替代概念的概括過程,認(rèn)為“應(yīng)用概念的過程就是理解概念的過程”。殊不知沒有概括過程必然導(dǎo)致概念理解的先天不足,沒有理解的應(yīng)用是盲目的應(yīng)用。數(shù)學(xué)素養(yǎng)差的關(guān)鍵是在對數(shù)學(xué)概念的理解、應(yīng)用和轉(zhuǎn)化等方面的差異,因此抓好概念教學(xué)是提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的帶有根本性意義的一環(huán)。那么在新課標(biāo)下如何幫助學(xué)生更有效地理解數(shù)學(xué)概念,如何才能靈活地應(yīng)用數(shù)學(xué)概念解決數(shù)學(xué)問題?我想關(guān)鍵的環(huán)節(jié)還是在于教師如何提升數(shù)學(xué)概念教學(xué)的有效性,通過有效的概念教學(xué),使學(xué)生順利地獲取有關(guān)概念。教學(xué)時提供豐富的感性材料讓學(xué)生觀察,在觀察的基礎(chǔ)上通過教師的啟發(fā)引導(dǎo),對感性材料進(jìn)行比較、分析、綜合,最后再抽象概括出概念的本質(zhì)屬性,通過一系列的判斷、推理使概念得到鞏固和運(yùn)用,從而使學(xué)生的初步邏輯思維能力逐步得到提高。為此“高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)有效性的研究”具有現(xiàn)實意義。
二、概念教學(xué)現(xiàn)狀分析
當(dāng)前,不重視概念教學(xué)是一個比較普遍的現(xiàn)象,“一個定義,三個注意項”式的概念教學(xué)比比皆是,讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)概念枯燥乏味,影響了對數(shù)學(xué)概念的理解。我們有必要靜下心來對當(dāng)前數(shù)學(xué)概念教學(xué)作一番審視,先看我校高一備課組舉行的“同課異構(gòu)”教研活動中2位教師執(zhí)教的關(guān)于“函數(shù)的奇偶性”一課的案例片斷。
【案例1】
師:前面我們研究了函數(shù)的單調(diào)性,同學(xué)們已經(jīng)知道函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù)的一個重要性質(zhì),它在解決函數(shù)的問題中有著十分廣泛的應(yīng)用。今天這節(jié)課,我們要學(xué)習(xí)函數(shù)的另一個重要性質(zhì)——奇偶性。(板書課題:函數(shù)的奇偶性)
師:什么是函數(shù)的奇偶性呢?請大家打開課本第33和35頁,看教材中是怎么闡述的。(大約2分鐘后)
師:哪位同學(xué)說說看。
生1:設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域為A,如果對于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么稱函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),如果對于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么稱函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù)。(學(xué)生口述,教師板書)
師:很好!如果函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù)或偶函數(shù),它的定義域A應(yīng)該具有怎樣的特點?
生2:關(guān)于原點對稱。
師:說說你的理由。
生2:因為如果x∈A,則只有-x∈A,才能計算f(-x)。
師:真不錯!如果函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù)或偶函數(shù),它的圖象又具有怎樣的特點呢?
生3:奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,偶函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱。
師:非常好!看來同學(xué)們已經(jīng)作了很好的預(yù)習(xí)。如果函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù)或偶函數(shù),我們就說函數(shù)y=f(x)具有奇偶性。函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的又一重要性質(zhì),它在解決函數(shù)問題時有著十分廣泛的應(yīng)用。請大家看下面的問題。(投影顯示問題1、問題2、問題3和問題4)
(師生共同探討上述問題的解題思路和解題過程,深化對函數(shù)奇偶性的認(rèn)識和理解。)
從案例中不難看出當(dāng)前概念教學(xué)的現(xiàn)狀:
現(xiàn)狀一:一個定義三項注意。案例1中令人感到遺憾的是,這節(jié)課的教學(xué),從上課開始到給出定義,總共花了不到10分鐘的時間,接著進(jìn)行的就是運(yùn)用函數(shù)奇偶性的概念進(jìn)行解題的訓(xùn)練。對函數(shù)奇偶性這一概念建立的過程沒能很好地展開,為什么要研究函數(shù)的奇偶性?函數(shù)的奇偶性的定義為什么要這樣給出?…當(dāng)前的數(shù)學(xué)課堂中,教師不舍得在概念、定義的發(fā)生發(fā)展過程上花時間,認(rèn)為這樣“太虛”,不如讓學(xué)生多做幾個題目實在。因而概念教學(xué)常常用“一個定義三項注意”的方式,告訴學(xué)生定義的內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)幾個注意事項(例如強(qiáng)調(diào)“要注意,必須是‘任意的”),然后就講例題、做練習(xí)。實踐表明,這樣的教學(xué)對學(xué)生把握和應(yīng)用概念都產(chǎn)生了不利影響,學(xué)生沒有基本把握概念內(nèi)涵的時候就要求學(xué)生用概念解決問題,結(jié)果只能是機(jī)械模仿,不可能有理想的解題質(zhì)量和效率。
現(xiàn)狀二:重視內(nèi)涵忽視外延。概念只要將內(nèi)涵按一定規(guī)律擴(kuò)大或縮小便可形成一類概念,再根據(jù)這些概念的外延及相互關(guān)系,便可確定一個概念系統(tǒng)。但是概念教學(xué)中往往只重視概念的內(nèi)涵而忽視概念的外延,結(jié)果導(dǎo)致外延被擴(kuò)大或縮小。比如,學(xué)生把非本質(zhì)屬性包括到概念的內(nèi)涵中,如此就會不合理地縮小了概念,消除這種錯誤的有效方法是多提供包括非本質(zhì)特征的變式。當(dāng)概念的內(nèi)涵中包含的不是事物的本質(zhì)而是其他特征時,如此就有可能不合理地擴(kuò)大概念,消除這種錯誤的有效方法是提供具有本質(zhì)特征的變式。
對上述概念教學(xué)現(xiàn)狀的分析,事實上也是對現(xiàn)有高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)模式的一種深刻反思,有效的數(shù)學(xué)概念教學(xué),決不是以讓學(xué)生學(xué)會概念為終極目標(biāo),而是讓學(xué)生在參與數(shù)學(xué)活動的過程中生成和建構(gòu)數(shù)學(xué)概念,更要讓學(xué)生在知識和能力上獲得全面的發(fā)展,從而促進(jìn)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的有效提升。如何創(chuàng)造一種更加適合高中學(xué)生的概念教學(xué)方式,如何提高概念教學(xué)的有效性,值得我們努力探究。
三、概念教學(xué)有效性的理性認(rèn)識
1.課題研究的理論依據(jù)
一般來說,數(shù)學(xué)概念要經(jīng)歷感知、理解、鞏固和應(yīng)用四種心理過程。數(shù)學(xué)概念教學(xué)主要依據(jù)有如下理論。(1)奧蘇貝爾(當(dāng)代美國的著名教育心里學(xué)家)概念學(xué)習(xí)理論。 在奧蘇貝爾的理論中,所謂概念亦即同類事物的共同關(guān)鍵特征,它是類與類,類與事物相區(qū)別的關(guān)鍵。而概念學(xué)習(xí)則是指學(xué)習(xí)者通過學(xué)習(xí)概念既掌握同類事物的關(guān)鍵特征,同時也區(qū)分概念的有關(guān)特征與無關(guān)特征,概念的肯定例證與否定例證。在奧蘇貝爾的概念學(xué)習(xí)理論中,他將概念的習(xí)得分作了概念的形成與概念的同化兩種形式,這兩種形式也較深刻的揭示出了學(xué)生知識形成的過程。(2)皮亞杰的建構(gòu)理論。皮亞杰的認(rèn)識理論形成的四階段:感知運(yùn)動階段、前運(yùn)演階段、具體運(yùn)演階段、形式運(yùn)演階段。這四個階段在概念的形成過程中表現(xiàn)為:隱概念、前概念、初概念和邏輯數(shù)學(xué)概念。皮亞杰認(rèn)為,發(fā)生認(rèn)識的發(fā)展涉及到圖式、同化、順應(yīng)和平衡四個方面。在涉及概念形成的條件時,皮亞杰認(rèn)為,概念的形成正是基本知覺材料與超越知覺范圍的邏輯數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的結(jié)合、因此知識是一種結(jié)構(gòu),然而離開了主體的建構(gòu)活動,就不能有知識的產(chǎn)生。皮亞杰認(rèn)為,概念的掌握過程無非是經(jīng)歷了一個同化與順應(yīng)的過程;所謂同化,就是把新概念、新知識接納入到一個已知的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去;所謂順應(yīng),就是當(dāng)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能納入新概念時,必須改變已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),以適應(yīng)新概念。
2.課題概念的界定。(1)數(shù)學(xué)概念。概念是反映對象的特有屬性的思維形式。人們通過實踐,從對象的許多屬性中,抽出其特有屬性概括而成。概念的形成,標(biāo)志人的認(rèn)識已從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識??茖W(xué)認(rèn)識的成果,都是通過形成各種概念來總結(jié)和概括的。數(shù)學(xué)概念,是對客觀事物或思想事物的數(shù)量關(guān)系、空間形式或結(jié)構(gòu)形式的特征概括及其本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映。一個數(shù)學(xué)概念通常用一個詞(名稱)或符號表示。(2)數(shù)學(xué)概念教學(xué)。有關(guān)數(shù)學(xué)概念教學(xué)的定義很多。結(jié)合小學(xué)生的年齡特征,筆者認(rèn)為是在一個具體的情境下,學(xué)生通過感知概念的表象等方式,進(jìn)而理解概念的本質(zhì),初步建立新的知識結(jié)構(gòu)的過程。重點指向的是學(xué)生學(xué)習(xí)概念內(nèi)核,最后達(dá)成運(yùn)用概念,鞏固、拓展的環(huán)節(jié)。(3)有效教學(xué)。從教學(xué)投入與教學(xué)產(chǎn)出的關(guān)系來看,有效教學(xué)是有效率的教學(xué);是指在一定的教學(xué)投入內(nèi)(時間、精力、努力)帶來最好教學(xué)效果的教學(xué);是指教師遵循教學(xué)活動的客觀規(guī)律,以盡可能少的投入,取得盡可能多的教學(xué)效果,從而實現(xiàn)特定的教學(xué)目標(biāo),滿足社會和個人的教育價值需求。從學(xué)生的學(xué)習(xí)出發(fā)點來看,有效教學(xué)就是促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)好;是指成功實現(xiàn)了教學(xué)目的――學(xué)生愿意學(xué)習(xí)和在教學(xué)后能夠從事教學(xué)前所不能從事的學(xué)習(xí)的教學(xué)。從“教學(xué)”的內(nèi)涵來看,有效教學(xué)是教師教的活動即教學(xué)過程的有效性。從“有效”來看,它表現(xiàn)為教學(xué)有效果、有效率和有效益。有效果指學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步與發(fā)展;有效率指單位教學(xué)投入內(nèi)所獲得的產(chǎn)出高;有效益指教學(xué)目標(biāo)與特定的社會與個人的教育需求相吻合。
3.數(shù)學(xué)概念教學(xué)的一般原則。(1)現(xiàn)實性原則——重視概念的引入。在教學(xué)中,既應(yīng)注意從學(xué)生的生活經(jīng)驗出發(fā),也應(yīng)該注意從解決數(shù)學(xué)內(nèi)部的運(yùn)算問題出發(fā)來引入概念,引導(dǎo)他們抽象出相應(yīng)的數(shù)學(xué)概念,才能使學(xué)生較好地掌握概念的實質(zhì)。(2)科學(xué)性原則——揭示概念內(nèi)涵和外延。為準(zhǔn)確、深刻地理解概念,教師在提供感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上,必須作出辯證分析,用不同方法揭示不同概念的本質(zhì),這樣,把握了概念的外延和內(nèi)涵,也就能進(jìn)一步掌握了概念的本質(zhì)。(3)比較性原則——注意概念之間的對比。有些概念是成對出現(xiàn)的(如正數(shù)與負(fù)數(shù)等);有些概念是由概念的逆反關(guān)系派生出來的(如指數(shù)與對數(shù)等)等等。注意對相近、對立、衍生概念之間的比較,特別是通過反例來糾正學(xué)生在理解概念中的錯誤,有利于學(xué)生準(zhǔn)確理解概念。(4)應(yīng)用性原則——加強(qiáng)概念的運(yùn)用。高中數(shù)學(xué)的運(yùn)算、推理、證明等都是以有關(guān)概念為依據(jù)的,在教學(xué)中,有時圍繞著一個概念要配備多種練習(xí)題,讓學(xué)生從多角度,多層次上去進(jìn)行應(yīng)用,在應(yīng)用中達(dá)到切實掌握數(shù)學(xué)概念的目的。
四、概念教學(xué)有效性的策略研究
在概念的教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu),提高概念外化與內(nèi)質(zhì)抽象的思維質(zhì)辨力度呢?為此,我們嘗試在概念形成的不同階段,選擇運(yùn)用不同的教學(xué)策略,付之實踐檢驗。
策略1:創(chuàng)設(shè)情境,感知概念
概念的感知是形成概念的前提,學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的感性認(rèn)識是通過教師的直觀教學(xué)方法獲得的。概念的引入是概念教學(xué)的關(guān)鍵,概念是抽象的、概括的,由具體到抽象是人類認(rèn)識的規(guī)律,每一個概念的產(chǎn)生都有豐富的知識背景,形成準(zhǔn)確概念的首要條件是使學(xué)生獲得十分豐富和合乎實際的感性材料,在概念教學(xué)中,可以根據(jù)概念和學(xué)生的認(rèn)知特點,創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)概念形成的問題情景,體會到數(shù)學(xué)概念引進(jìn)的必要性和必然性,讓學(xué)生有自己發(fā)現(xiàn)的感覺,幫助學(xué)生完成從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的過渡。
【案例1】“直線與平面垂直”的概念教學(xué)片斷
問題情境:首先請學(xué)生們觀察生活中的具體實例形成感性認(rèn)識。給出以下實例:(1)將書打開直立于桌面,觀察書脊和各頁面與桌面的交線,顯然都是垂直的;(2)在開門的過程中,觀察門軸和門與地面的交線始終垂直的;(3)日光下,觀察直立于地面的旗桿及它在地面上的影子,盡管隨著時間的變化,影子的位置會移動,但旗桿始終與影子垂直。
點評:從以上三個生活實例感悟直線與平面垂直的形象,從而形成直線與平面垂直的感性認(rèn)識。然后通過動手實驗、自主探索上升為理性認(rèn)識。
【案例2】“n次獨立重復(fù)實驗”的概念教學(xué)片斷
問題情境設(shè)計:
用動畫創(chuàng)設(shè)情境,丙丙和丁丁在公園里種了8棵樹,假設(shè)每棵樹的成活率都為0.75,請思考以下兩個問題:(1)他們種的第一棵樹的成活和第二棵樹的成活相互之間有沒有與影響?8棵樹各自的成活與否相互之間有沒有影響?(2)所種的每一棵樹,可能出現(xiàn)哪些不同的結(jié)果?
進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)情境,對比分析,感知概念。
在下列試驗中,與丙丙和丁丁種樹試驗具有共同特征的有( )
①某射手射擊一次,擊中目標(biāo)的概率是0.9,他連續(xù)射擊4次。②姚明罰球的命中率是0.9,他連罰3次。③一枚硬幣連續(xù)扔5次。(5枚硬幣一起扔出)④袋中5個白球,3個紅球,有放回取球,每次取一個,連續(xù)3次。⑤袋中5個白球,3個紅球,無放回取球,每次取一個,連續(xù)3次。
點評:通過以上情境設(shè)置,學(xué)生思考,教師引導(dǎo)感知,形成概念。師生共同歸納得出現(xiàn)象的共同點:在同樣條件下重復(fù)的進(jìn)行的一種試驗;各次試驗之間相互獨立,相互之間沒有影響;每一次試驗只有兩種結(jié)果,即某事發(fā)生或不發(fā)生,并且任意一次試驗中發(fā)生的概率都是一樣的,揭示概念。
【感悟】教學(xué)時不要生硬地拋出概念,讓學(xué)生死記硬背,應(yīng)從實際出發(fā),創(chuàng)設(shè)情景,提出問題,通過與概念有明顯聯(lián)系、直觀性強(qiáng)的例子,使學(xué)生在對具體問題的體驗中感知概念,形成感性認(rèn)識。比如;我們在講圓柱、圓錐、球的概念時,由于圓柱、圓錐、球?qū)儆谌S圖形,用平面直觀圖難免會造成視覺上的失真,我們可以借助教具、利用幾何畫板動畫展示幫助學(xué)生理解;在講數(shù)學(xué)歸納法的概念時,為了幫助學(xué)生更好的理解“遞推”的含義,可以引進(jìn)“多米諾”骨牌游戲。讓學(xué)生在活動中思考、感悟和體驗數(shù)學(xué)知識的萌芽以及發(fā)生、發(fā)展的全過程,以領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想方法的真諦,豐富學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),應(yīng)力求順乎自然、水到渠成。
策略2:自主探索,生成概念
概念的生成過程教學(xué)就是讓學(xué)生參與和經(jīng)歷概念生成的整個思維過程。因此,在教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行教學(xué)設(shè)計,充分展示數(shù)學(xué)知識的形成過程,讓學(xué)生弄清概念的來龍去脈,認(rèn)識它的必要性和合理性,讓學(xué)生在體驗中自主探究,生成概念,概念在其生成的過程中逐漸明朗化,可以更好的幫助學(xué)生深化對概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用概念的意識和能力。
【案例3】“拋物線及其標(biāo)準(zhǔn)方程”概念教學(xué)片段
第一步:在學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)上設(shè)計問題,使學(xué)生體驗新概念的一個具體背景。
師:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了橢圓和雙曲線的有關(guān)知識,請同學(xué)們試解決下面問題:
問題1:若點P(x, y)坐標(biāo)滿足,則P點的軌跡是 。
(學(xué)生思考并動筆,教師巡視,個別指導(dǎo)。)
生1:我利用平方化簡,但還沒有做出來。
師:該同學(xué)平方化簡,肯定可以得到答案,只是還需要一些時間,相信他一定能成功。
生2:上面式子表示兩點距離之和,根據(jù)橢圓定義可知, 點軌跡是橢圓。
(學(xué)生紛紛表示生2的解法是正確的)
問題2:若點P(x, y)坐標(biāo)滿足,則P點的軌跡是 。
(學(xué)生認(rèn)為是雙曲線)
師:是雙曲線嗎?
生3:應(yīng)該是雙曲線的上半支。(由于第1題的解決對第2題有著提示和啟發(fā)作用,所以第2題幾乎所有學(xué)生都不再化簡了,自然地聯(lián)想到利用定義的解法中來,于是教師順勢拋出第3題。)
問題3:若點P(x, y)坐標(biāo)滿足,則P點的軌跡是 。
生4:從條件的含義看,似乎不是橢圓,也不像雙曲線。
師:到底軌跡是什么,生1解問題1的方法會給我們很好的啟示。
(學(xué)生再次化簡,片刻后,一直得到的軌跡是拋物線,因為它的方程是,初中已經(jīng)學(xué)過。)第二步:剖析問題3條件的幾何意義,并推出是否具有一般性的結(jié)論。
師:若把條件中的“2”改成其他數(shù)字(非零),結(jié)果如何?
生5:軌跡仍然是拋物線,只是方程中的數(shù)字不同而已。
師:那么條件所表示的幾何意義又是什么呢?
生6:原方程即,左邊表示點P(x, y)到點(0,2)的距離,右邊表示點P(x, y)到直線y=-2的距離,等式表示兩個距離相等。
第三步:類比推廣,從具體實例中抽象出拋物線的概念。
師:從問題3的分析中我們可以看出,滿足這些條件的軌跡都是拋物線。于是我們拋棄這些具體的位置和數(shù)據(jù)外殼,得出拋物線的定義。請哪位同學(xué)根據(jù)上面的等式,說出拋物線的定義。
生7:到定點的距離和到定直線的距離相等的點的軌跡是拋物線。
師:不太準(zhǔn)確,應(yīng)該是在“平面內(nèi)”,接下來我們再用動畫來演示一下這個定義下的軌跡
……
點評:本案例從學(xué)生已有知識出發(fā),由易到難設(shè)計了3個問題,讓學(xué)生在問題解決的過程中自主探究,對比發(fā)現(xiàn),逆向生成拋物線的定義,再結(jié)合多媒體動畫演示,同學(xué)們經(jīng)歷了一次“發(fā)現(xiàn)”,“創(chuàng)造”的過程,給學(xué)生留下較深刻的印象,對此概念的理解也將更準(zhǔn)確更深刻。
【案例4】“函數(shù)零點存在條件”的教學(xué)片段
在對于函數(shù)零點概念的理解后,如何判斷函數(shù)零點的存在條件是本節(jié)課的重點,以下是我的課堂實錄:
師:問題2:函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上有,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上是否一定存在零點,請舉例說明。我特別強(qiáng)調(diào)“請舉例說明”。
眾生:議論紛紛,很快就有人說“不一定”。
師:請舉個例子。
生1:,在區(qū)間(-1,1)上有,但是在(-1,1)上沒有實數(shù)根。
師:大家都覺得這個例子很精彩。確實,舉反例常常不是件容易的事。(即時評價)
師:問題3:函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上有,且有零點,那么一定只有一個嗎?請舉例說明。
有學(xué)生在黑板上畫出了圖1,還有學(xué)生畫出圖2。
師:(故意地)數(shù)了數(shù)“3個,5個,…”
圖1 圖2 圖3 圖4
生2:不一定是奇數(shù)個。(有學(xué)生聽出我的話外音)
師:老師是說一定有奇數(shù)個嗎?”
生2:到黑板上畫出圖3。
生4:老師我還有另外的圖形(圖4)。
師:我真沒有想到你會想出這個點子來,還有嗎?
眾生:學(xué)生們認(rèn)真思考,積極參與,又畫出間斷不連續(xù)的圖象來。
師:問題4:函數(shù)f(x)在區(qū)間(a, b)上有,還需要滿足什么條件?就一定有且只一個實數(shù)根?!?/p>
師生熱烈討論,最后得到要滿足3個條件:(1)函數(shù)f(x)(的圖象)在區(qū)間[a,b]上“連續(xù)不斷”;(2);(3)函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)。
這就已經(jīng)獲得了函數(shù)零點存在條件:函數(shù)在區(qū)間[a,b]上的圖象是連續(xù)不斷的一條曲線,并且有,那么函數(shù)在區(qū)間[a,b]上有零點。即存在,使得,這個c就是方程的根。
點評:本節(jié)課的重點就是讓學(xué)生通過函數(shù)圖象,直觀感受零點存在的條件。如何讓學(xué)生尋找這個條件呢?當(dāng)然不要直接把結(jié)論拋給學(xué)生,這就需要設(shè)計一個過程,設(shè)計“問題鏈”,“問題”會引起學(xué)生的思考,讓學(xué)生對這些問題進(jìn)行討論,參與到尋找條件的過程中來。
【感悟】在教學(xué)中需要教師通過問題努力揭示數(shù)學(xué)概念、法則、結(jié)論的發(fā)展過程和本質(zhì),問題可以把學(xué)生帶入“憤”與“悱”的境地,幫助學(xué)生自主探究,理解數(shù)學(xué)概念的生成過程,數(shù)學(xué)法則的發(fā)展過程。事實上,在自主探究的過程中,蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)最基本的思想和方法,如歸納、類比、抽象等。
策略3:步步為營,理解概念
學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理性認(rèn)識是否初步形成,首先反映在對該概念的定義是否理解。 學(xué)生認(rèn)識事物的過程,總是從具體到抽象,從個別到一般,這也是人類認(rèn)識事物的規(guī)律,因此,我們要遵照這一規(guī)律,通過問題串的設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生辨析,解剖概念,從而理解概念的內(nèi)涵和外延。
【案例5】函數(shù)概念的理解
函數(shù)在高中數(shù)學(xué)中占有非常重要的地位,因此深刻理解函數(shù)概念顯得尤為重要,在通過實例分析,討論,歸納出函數(shù)定義后,我又設(shè)計了以下兩個問題,學(xué)生思考。
問題1:(1)y=1(x∈R)是函數(shù)嗎?
(2)是函數(shù)嗎?
(3)是函數(shù)嗎?
問題2:在三個實例中,按照一定的對應(yīng)關(guān)系,能看作從B到A 的函數(shù)嗎?你能舉出函數(shù)的實例嗎?
點評:通過幾個實例,引導(dǎo)學(xué)生利用定義判斷給定的兩個變量間是否具有函數(shù)關(guān)系?總結(jié)函數(shù)概念中的關(guān)鍵詞,使學(xué)生更深刻理解函數(shù)的概念。
【案例6】函數(shù)周期的理解
函數(shù)的周期性和最小正周期是學(xué)生難以理解的概念,在學(xué)生了解其概念后,為了幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握函數(shù)的函數(shù)周期性和最小正周期的外延,我設(shè)計了以下問題鏈,讓學(xué)生討論:
(1)函數(shù)y=a(a為常數(shù))是周期函數(shù)嗎?y=a()呢?y=a()呢?
(2)函數(shù)是周期函數(shù)嗎?最小正周期是多少?
函數(shù)呢?
(3)函數(shù)y=sinx,,對(x∈R)都有,則的最小值是多少?
(4)作出函數(shù)與的圖像。
點評:通過上述問題的研究,可以幫助學(xué)生弄清以下問題:(1)周期函數(shù)定義域的結(jié)構(gòu)特征;(2)最小正周期的存在狀況;(3)周期函數(shù)函數(shù)值的分布規(guī)律;(4)周期函數(shù)的圖像特征.在此基礎(chǔ)上,學(xué)生才能真正弄清周期函數(shù)、最小正周期的概念,
【感悟】在概念形成后,如何讓學(xué)生深入理解概念,在教學(xué)中,可以結(jié)合具體的事例詮釋概念的內(nèi)涵與外延。這里既可以設(shè)計“形似而神非”的個案來校正;也可以巧設(shè)“問題鏈”。在對“問題鏈”的辨析中,通過歸納、抽象、概括、提煉,循序漸進(jìn),步步緊逼,使學(xué)生的認(rèn)識結(jié)構(gòu)從“了解”上升到“理清并掌握”的層面,讓學(xué)生經(jīng)歷著好奇、驚喜、迷惑、困頓,最后茅塞頓開,使學(xué)生體驗一個‘自我否定的過程,從而喚醒學(xué)生的悟性和靈感,以達(dá)到對數(shù)學(xué)概念真正的理解。
策略4:螺旋上升,內(nèi)化概念
教師在平時教學(xué)中,要在挖掘新概念的內(nèi)涵與外延的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生理解并鞏固概念。有些概念由于其內(nèi)涵豐富、外延廣泛等原因,很難一步到位,需要分成若干個層次,逐步加深提高。要通過概念間互相滲透,弄清概念間的內(nèi)在聯(lián)系和區(qū)別,通過概念間的靈活變通,培養(yǎng)學(xué)生靈活解決問題的能力。
【案例7】“曲線與方程”教學(xué)片斷
在得出“曲線與方程”的關(guān)系后,如何進(jìn)一步理解“曲線的方程”與“方程的曲線”這些概念的本質(zhì),進(jìn)一步體驗“數(shù)”與“形”的轉(zhuǎn)化與結(jié)合的思想方法。為此,教學(xué)中使用下面的例子,設(shè)計問題啟發(fā)學(xué)生思考,從正、反兩方面認(rèn)識一般
例1 下列哪條曲線是方程的曲線?請說明理由。
例2 下列哪個方程是下圖中曲線C(兩條相交直線:第一、三象限的直角平分線,第二、四象限的直角平分線)的方程?請說明理由。
A. B.
C. D.
【感悟】一個概念的形成往往是螺旋式上升的,逐步深化的,一般要經(jīng)過具體到抽象,局部到整體,感性到理性的過程。教學(xué)中設(shè)計一些反例,讓學(xué)生通過正、反例的對比辨析、鑒別真?zhèn)危瑥牟煌嵌葋碚J(rèn)識定義文字所隱含的內(nèi)容,從而達(dá)到“有比較才能鑒別,有鑒別才能深化認(rèn)識”的學(xué)習(xí)效果。類似例1、例2這樣帶有反例的問題,其內(nèi)容與學(xué)生的知識基礎(chǔ)很接近,但又容易形成認(rèn)識上的誤區(qū),具有一些思維上的挑戰(zhàn)性,可能會給學(xué)生留下較深刻的印象。它們具有單純正例所起不到的獨特作用,教學(xué)中對此應(yīng)予以關(guān)注,這對核心概念和重要思想方法的教學(xué)尤為重要。
策略5:返璞歸真,升華概念
任何一門藝術(shù)的最高境界就是“返樸歸真”,張奠宙先生曾經(jīng)說過:“數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性關(guān)鍵在于對數(shù)學(xué)本質(zhì)的把握、揭示和體驗”。這種“對數(shù)學(xué)本質(zhì)的把握、揭示和體驗”只有在應(yīng)用中才能得到驗證,在應(yīng)用的同時使得概念學(xué)習(xí)得到“升華”,從而讓學(xué)生的思維變得更開闊,更活躍,更富有活力。在對所學(xué)概念進(jìn)行系統(tǒng)化的過程中,要重視從概念間的關(guān)系(如從屬、合成、對應(yīng)、對偶等)為基礎(chǔ)構(gòu)建相關(guān)概念系統(tǒng)。
五、支撐與保障
1.“高屋建瓴”地深入理解概念。長期以來,我們只重視如何使學(xué)生理解數(shù)學(xué)概念,而忽略了教師本人如何“高屋建瓴”地深入理解這些概念,許多教師還缺乏對基本概念的真正實質(zhì)上的深入理解。沒有教師自身概念知識廣度和深度的研究,生成的過程教學(xué)就無從談起。
2.“了如指掌”地熟悉學(xué)生學(xué)情。學(xué)生的已有知識,始于新知發(fā)生前,作為新知的起點,它決定了新知理解的角度、廣度、深度以及態(tài)度,在理解的每時每刻,都參與其中,在教學(xué)設(shè)計時要重點考慮處理新舊概念間的矛盾。教學(xué)中,教師只有全面了解學(xué)生以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,才能開展有針對性這樣的預(yù)設(shè),概念生成過程才是真實的、深入的。
3.“真真正正”地展開師生互動。教師與學(xué)生的互動,是概念課堂教學(xué)得以動態(tài)生成的形式要件。概念生成的課堂里,學(xué)生并不是知識的被動吸收者,而是積極主動的構(gòu)建者,每個學(xué)生都以自己頭腦已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ),用個人特有的思維方式構(gòu)建對事物的理解、檢驗,不同的人看到不同的方面,各個層次的學(xué)生都有收獲。
4.“扎扎實實”地展開探究活動。概念教學(xué)中,學(xué)生主動探究是是概念建立的一個重要環(huán)節(jié),教師不僅要學(xué)生自主探究,更重要的是要讓學(xué)生掌握自主探究地方法,“授之以漁,不如授之以魚”,科學(xué)方法的掌握,科學(xué)思維的形成才能使學(xué)生終生受益,才能體現(xiàn)數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)有作用。
六、成效與展望
(一)顯著成效。在本課題運(yùn)作的過程中,我們不斷地進(jìn)行課題分析,以便隨時修正該課題、完善該課題。把課題落實到提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的實處。課題組經(jīng)過一年的研究,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中提升了學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)效率;教師樹立了新的概念教學(xué)理念,在教學(xué)中有法可循、有事可做,并在實踐中不斷完善概念教學(xué)策略,以幫助學(xué)生有效地建構(gòu)概念。
1.提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。概念教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)重視過程教學(xué),創(chuàng)造性的使用教材,巧妙的設(shè)置情境,讓學(xué)生通過各種活動,通過探究與合作,得出結(jié)論,認(rèn)識概念。因為上課形式改變,大大激活了學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點,使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到釋放,提高了概念學(xué)習(xí)的效果。
2.培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中體會數(shù)學(xué)的價值,初步學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式去觀察、分析和解決數(shù)學(xué)問題,把知識與生活實踐緊密地結(jié)合,進(jìn)行探索性、研究性的學(xué)習(xí)活動,真正提高了他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中,教師對教材及課堂環(huán)節(jié)進(jìn)行了個性化處理,訓(xùn)練學(xué)生抓住事物本質(zhì)思考問題,培養(yǎng)了學(xué)生健康的心理素質(zhì),同時也促進(jìn)了學(xué)生對教學(xué)本質(zhì)的深刻理解。
3.促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平。概念教學(xué)是否有效,教師就必須精心設(shè)計自己的課堂教學(xué),認(rèn)真進(jìn)行教學(xué)行為的課前準(zhǔn)備,課堂教學(xué)過程中如何創(chuàng)建師生互動的教學(xué)環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與概念教學(xué)活動等,課后及時進(jìn)行教學(xué)反思,不斷總結(jié)自己的教學(xué)得失。這就有力地促進(jìn)了教師課堂教學(xué)方法技能的提高,促進(jìn)了教師課堂教學(xué)的不斷優(yōu)化,教學(xué)效果也隨之不斷提高。
(二)展望。數(shù)學(xué)概念教學(xué),不僅要讓學(xué)生明白一些原理,更要讓學(xué)生學(xué)會一種思維,一種對數(shù)學(xué)精神的領(lǐng)悟。成功的概念課,就如同一段美好的旋律,給人一種美好的體驗,要讓學(xué)生體會前輩的心路歷程,探索先哲的數(shù)學(xué)思想,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)的真諦,這才是數(shù)學(xué)育人功能的最好注釋。
關(guān)于數(shù)學(xué)概念的教學(xué),一直是教師們教學(xué)研究中的一個重要課題,可以說,對于不同定義方式揭示其本質(zhì)屬性的數(shù)學(xué)概念,其教學(xué)的“程序”也不一樣,以上只是一種普遍策略,對有些概念的教學(xué)不一定適用。因此,在教學(xué)實踐中,應(yīng)不斷加強(qiáng)教學(xué)研究,加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流,不斷提高數(shù)學(xué)概念教學(xué)的有效性,從而提高數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的質(zhì)量。本項目的研究雖然暫告一個段落,但概念教學(xué)的探究之路依然還需要我們持之以恒地走下去,這個話題永遠(yuǎn)不老!
參考文獻(xiàn):
[1]《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2004).
[2]劉淑珍.從皮亞杰的理論談數(shù)學(xué)概念教學(xué).沙洋師范高等??茖W(xué)校學(xué)報,2003年第5期.
[3]匡繼昌.數(shù)學(xué)教學(xué)要重視基本概念的深入理解.數(shù)學(xué)通報,2008,9.
[4]鄭步春. 談數(shù)學(xué)概念的特點、教學(xué)原則與方法.
[5]馬偉開.讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的途徑.數(shù)學(xué)通報,2009(2).
六、成效與展望
(一)顯著成效。在本課題運(yùn)作的過程中,我們不斷地進(jìn)行課題分析,以便隨時修正該課題、完善該課題。把課題落實到提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的實處。課題組經(jīng)過一年的研究,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中提升了學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)效率;教師樹立了新的概念教學(xué)理念,在教學(xué)中有法可循、有事可做,并在實踐中不斷完善概念教學(xué)策略,以幫助學(xué)生有效地建構(gòu)概念。
1.提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。概念教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)重視過程教學(xué),創(chuàng)造性的使用教材,巧妙的設(shè)置情境,讓學(xué)生通過各種活動,通過探究與合作,得出結(jié)論,認(rèn)識概念。因為上課形式改變,大大激活了學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點,使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到釋放,提高了概念學(xué)習(xí)的效果。
2.培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中體會數(shù)學(xué)的價值,初步學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式去觀察、分析和解決數(shù)學(xué)問題,把知識與生活實踐緊密地結(jié)合,進(jìn)行探索性、研究性的學(xué)習(xí)活動,真正提高了他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中,教師對教材及課堂環(huán)節(jié)進(jìn)行了個性化處理,訓(xùn)練學(xué)生抓住事物本質(zhì)思考問題,培養(yǎng)了學(xué)生健康的心理素質(zhì),同時也促進(jìn)了學(xué)生對教學(xué)本質(zhì)的深刻理解。
3.促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平。概念教學(xué)是否有效,教師就必須精心設(shè)計自己的課堂教學(xué),認(rèn)真進(jìn)行教學(xué)行為的課前準(zhǔn)備,課堂教學(xué)過程中如何創(chuàng)建師生互動的教學(xué)環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與概念教學(xué)活動等,課后及時進(jìn)行教學(xué)反思,不斷總結(jié)自己的教學(xué)得失。這就有力地促進(jìn)了教師課堂教學(xué)方法技能的提高,促進(jìn)了教師課堂教學(xué)的不斷優(yōu)化,教學(xué)效果也隨之不斷提高。
(二)展望。數(shù)學(xué)概念教學(xué),不僅要讓學(xué)生明白一些原理,更要讓學(xué)生學(xué)會一種思維,一種對數(shù)學(xué)精神的領(lǐng)悟。成功的概念課,就如同一段美好的旋律,給人一種美好的體驗,要讓學(xué)生體會前輩的心路歷程,探索先哲的數(shù)學(xué)思想,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)的真諦,這才是數(shù)學(xué)育人功能的最好注釋。
關(guān)于數(shù)學(xué)概念的教學(xué),一直是教師們教學(xué)研究中的一個重要課題,可以說,對于不同定義方式揭示其本質(zhì)屬性的數(shù)學(xué)概念,其教學(xué)的“程序”也不一樣,以上只是一種普遍策略,對有些概念的教學(xué)不一定適用。因此,在教學(xué)實踐中,應(yīng)不斷加強(qiáng)教學(xué)研究,加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流,不斷提高數(shù)學(xué)概念教學(xué)的有效性,從而提高數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的質(zhì)量。本項目的研究雖然暫告一個段落,但概念教學(xué)的探究之路依然還需要我們持之以恒地走下去,這個話題永遠(yuǎn)不老!
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[5]馬偉開.讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的途徑.數(shù)學(xué)通報,2009(2).
六、成效與展望
(一)顯著成效。在本課題運(yùn)作的過程中,我們不斷地進(jìn)行課題分析,以便隨時修正該課題、完善該課題。把課題落實到提高數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的實處。課題組經(jīng)過一年的研究,發(fā)現(xiàn)學(xué)生在概念學(xué)習(xí)中提升了學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)習(xí)效率;教師樹立了新的概念教學(xué)理念,在教學(xué)中有法可循、有事可做,并在實踐中不斷完善概念教學(xué)策略,以幫助學(xué)生有效地建構(gòu)概念。
1.提高了課堂教學(xué)質(zhì)量。概念教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)重視過程教學(xué),創(chuàng)造性的使用教材,巧妙的設(shè)置情境,讓學(xué)生通過各種活動,通過探究與合作,得出結(jié)論,認(rèn)識概念。因為上課形式改變,大大激活了學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點,使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到釋放,提高了概念學(xué)習(xí)的效果。
2.培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中體會數(shù)學(xué)的價值,初步學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)的思維方式去觀察、分析和解決數(shù)學(xué)問題,把知識與生活實踐緊密地結(jié)合,進(jìn)行探索性、研究性的學(xué)習(xí)活動,真正提高了他們的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)中,教師對教材及課堂環(huán)節(jié)進(jìn)行了個性化處理,訓(xùn)練學(xué)生抓住事物本質(zhì)思考問題,培養(yǎng)了學(xué)生健康的心理素質(zhì),同時也促進(jìn)了學(xué)生對教學(xué)本質(zhì)的深刻理解。
3.促進(jìn)了教師業(yè)務(wù)水平。概念教學(xué)是否有效,教師就必須精心設(shè)計自己的課堂教學(xué),認(rèn)真進(jìn)行教學(xué)行為的課前準(zhǔn)備,課堂教學(xué)過程中如何創(chuàng)建師生互動的教學(xué)環(huán)境,鼓勵學(xué)生積極參與概念教學(xué)活動等,課后及時進(jìn)行教學(xué)反思,不斷總結(jié)自己的教學(xué)得失。這就有力地促進(jìn)了教師課堂教學(xué)方法技能的提高,促進(jìn)了教師課堂教學(xué)的不斷優(yōu)化,教學(xué)效果也隨之不斷提高。
(二)展望。數(shù)學(xué)概念教學(xué),不僅要讓學(xué)生明白一些原理,更要讓學(xué)生學(xué)會一種思維,一種對數(shù)學(xué)精神的領(lǐng)悟。成功的概念課,就如同一段美好的旋律,給人一種美好的體驗,要讓學(xué)生體會前輩的心路歷程,探索先哲的數(shù)學(xué)思想,這才是數(shù)學(xué)教學(xué)的真諦,這才是數(shù)學(xué)育人功能的最好注釋。
關(guān)于數(shù)學(xué)概念的教學(xué),一直是教師們教學(xué)研究中的一個重要課題,可以說,對于不同定義方式揭示其本質(zhì)屬性的數(shù)學(xué)概念,其教學(xué)的“程序”也不一樣,以上只是一種普遍策略,對有些概念的教學(xué)不一定適用。因此,在教學(xué)實踐中,應(yīng)不斷加強(qiáng)教學(xué)研究,加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流,不斷提高數(shù)學(xué)概念教學(xué)的有效性,從而提高數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的質(zhì)量。本項目的研究雖然暫告一個段落,但概念教學(xué)的探究之路依然還需要我們持之以恒地走下去,這個話題永遠(yuǎn)不老!
參考文獻(xiàn):
[1]《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2004).
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[4]鄭步春. 談數(shù)學(xué)概念的特點、教學(xué)原則與方法.
[5]馬偉開.讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的途徑.數(shù)學(xué)通報,2009(2).